單相H橋變換器直流支撐電容分析計算

段樹華

(湖南鐵道職業(yè)技術學院 鐵道牽引與動力學院，湖南 株洲 412001)

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單相H橋變換器直流支撐電容分析計算

段樹華

(湖南鐵道職業(yè)技術學院 鐵道牽引與動力學院，湖南 株洲 412001)

直流支撐電容是變流器中的一個重要元件，其好壞直接影響到整個變流器的壽命。工作溫度是電容可靠性設計的重要方面，主要取決于環(huán)境溫度和流過電容紋波電流有效值。假設直流母線電壓無波動，輸出電流為理想正弦的前提下，推導出了單相H橋變換器直流支撐電容電流的諧波頻譜及有效值的解析表達式。從表達式可以看出，紋波電流主要取決于調制度、輸出電流幅值和相位。利用MATLAB仿真可知，即使忽略了輸出電流的紋波電流和母線電壓波動，提出的推導結果與仿真結果吻合較好。因此該方法能有效解決單相/多相H橋PWM變換器的直流支撐電容設計問題。

單相H橋變換器；直流支撐電容；紋波電流

0　引　言

隨著科技的日新月異，多相變換器已經廣泛用于用在制造、運輸、能源和其他工業(yè)領域中。在多相變換器的設計中，其中一個重要的環(huán)節(jié)就是進行直流支撐電容的設計，支撐電容作為變換器的一個有機組成部分，它的好壞直接影響到整個變換器裝置的壽命。

通過研究表明[1-7]，電容的工作電壓和工作溫度是影響電容壽命的兩個重要方面。例如，鋁電解電容工作在90%的額定電壓時，其失效率降低為額定電壓的60%。如果工作溫度降低在額定溫度以下，電解液中氣體部分的擴散就會減慢，從而電容的壽命也得以延長。……